三菱PLC課程設(shè)計(jì)五層電梯

1、1概述12整體方案設(shè)計(jì)2電梯操縱系統(tǒng)組成2電梯的工作原理及功能要求2輸入輸出回路2變頻調(diào)速回路33硬件設(shè)計(jì)4操縱系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4輸入輸出點(diǎn)分派54軟件設(shè)計(jì)6操縱系統(tǒng)程序工藝流程分析6操縱系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)115總結(jié) 17參考文獻(xiàn) 18在本次設(shè)計(jì)中，我將利用PLC來實(shí)現(xiàn)對電梯的操縱。在當(dāng)今時(shí)期由于工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高對自動(dòng)化操縱的要求也日趨增加，PLC那么能在專門大程度上很廣的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操縱。20世紀(jì)60年代末，為了克服傳統(tǒng)繼電器的各類應(yīng)用上的缺點(diǎn)， 人們研制出了一種先進(jìn)的自動(dòng)操縱設(shè)備PLC由于PLC具有優(yōu)良的技術(shù)性能，因此它一問世就專門快取得了推行應(yīng)用。此刻PLC乍為用于工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程操縱的專

2、用運(yùn)算機(jī)，與商家、家用的微機(jī)不同，由于操縱對象的復(fù)雜性，利用環(huán)境的特殊性和工作運(yùn)行的持續(xù)性，使其在設(shè)計(jì)上有許多特點(diǎn)。(1)靠得住性高，抗干擾能力強(qiáng)；(2)編程方式簡單、直觀；(3)體積小、耗能低、重量輕；(4)硬件配套齊全，用戶利用方便，適應(yīng)性強(qiáng)；(5)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)/安裝、調(diào)試工作量少；(6)維修工作量小、保護(hù)方便；(7)接口模塊功能強(qiáng)、品種多。因此，PLC行業(yè)已經(jīng)在工業(yè)市場上占有一大片領(lǐng)地。目前，PLC在國內(nèi)外已普遍應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。本次設(shè)計(jì)包括對PLC硬件的設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)，駐點(diǎn)路的設(shè)計(jì)，操縱柜的設(shè)計(jì)，和電梯惦念和其他

3、設(shè)備的選擇，還有原理分析等。相信這次設(shè)計(jì)后，我對電梯的實(shí)際運(yùn)行和PLC勺大體原理和操縱進(jìn)程能有初步的把握。2整體方案設(shè)計(jì)2.1電梯操縱系統(tǒng)組成電梯操縱系統(tǒng)要緊由變頻調(diào)速主回路、輸入輸出單元和PLC單元組成,由如圖2所示，PLC用來完成對電梯曳引電機(jī)及開關(guān)門機(jī)的起動(dòng)，加減速，停止，運(yùn)行方向，樓層顯示，層站召喚，轎箱內(nèi)操作，平安愛惜等指令信號進(jìn)行治理和操縱功能。2.2電梯的工作原理及功能要求2. 2.1輸入輸出回路輸入輸出單元為PLC的I/O接口部份，要緊由轎箱內(nèi)選層、樓層及方向指示、廳外呼喚、開關(guān)門、上下強(qiáng)迫換速開關(guān)、井道內(nèi)的上下平層、門鎖、消防、平安愛惜繼電器、檢修、稱重、泊梯等單元組成。(1

4、)輸入單元為：開關(guān)門按鈕，輸入PLC操縱轎門的開閉(廳門也同時(shí)動(dòng)作)；上下平層裝置，用來保證電梯轎箱在各層停泊時(shí)準(zhǔn)確平層；廳外呼喚單元，用來對各層站的廳外召喚信號進(jìn)行記錄、經(jīng)歷和排除；轎箱內(nèi)選層單元，負(fù)責(zé)對預(yù)選樓層指令的記錄、排除和指示；上下限強(qiáng)迫換速開關(guān)，用于愛惜電梯的高速運(yùn)行平安，幸免電梯顯現(xiàn)沖頂或蹲底事故，當(dāng)電梯抵達(dá)上下端站時(shí)，裝在轎廂邊的上下限強(qiáng)迫換速開關(guān)打板，信號輸入PLC,PLC發(fā)出換速信號強(qiáng)迫電梯減速運(yùn)行到平層位置；門鎖裝置(或轎門和廳門聯(lián)鎖愛惜裝置)，轎門閉合和各廳門閉合上鎖是電梯正常起動(dòng)運(yùn)行的前提；平安回路，通常包括轎頂內(nèi)急停開關(guān)、轎內(nèi)急停開關(guān)、限速器斷繩開關(guān)、平安鉗開關(guān)、限

5、速器超速開關(guān)、相序愛惜繼電器、底坑急停開關(guān)、上下限極限開關(guān)等；檢修、消防和泊梯，檢修、消防和泊梯為電梯的三種運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行為電梯檢修時(shí)的慢速運(yùn)行方式，消防運(yùn)行有消防返回基站和救火員專用兩種運(yùn)行狀態(tài)，泊梯狀態(tài),排除內(nèi)選和外呼信號，自動(dòng)返回泊梯層、關(guān)門并斷電；稱重單元，用來檢測轎廂負(fù)荷，判定電梯處于欠載、滿載或超載狀態(tài)，然后輸出數(shù)字信號給PLC,依照負(fù)載情形進(jìn)行起動(dòng)力矩補(bǔ)償，使電梯運(yùn)行平穩(wěn)。(2)輸出單元為：層樓指示燈、樓層及方向指示單元，包括電梯上下行方向指示燈和報(bào)站鐘等，目前的方向及層樓指示燈要緊有七段碼顯示方式和點(diǎn)陣顯示方式，本系統(tǒng)為七段碼顯示方式；開關(guān)門單元，用于操縱電梯的廳門和轎門的

6、打開和關(guān)閉，在自動(dòng)定向完成或電梯平穩(wěn)停泊后，PLC給出相關(guān)指令，完成開關(guān)門動(dòng)作。2. 2.2變頻調(diào)速回路變頻調(diào)速主回路由變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)、三相交流輸入、曳引機(jī)和制動(dòng)單元組成.三相電源R、S、T經(jīng)接線端子進(jìn)入變頻器為其主回路和操縱回路供電，輸出端為兩相電接電動(dòng)機(jī)的快速繞組，外接制動(dòng)單元減少了制動(dòng)時(shí)刻，加速制動(dòng)進(jìn)程。變頻器將實(shí)際速度與變頻器內(nèi)部的給定速度相較較，從而調(diào)劑變頻器的輸出頻率及電壓，使電梯的實(shí)際速度跟從變頻器內(nèi)部的給定速度，達(dá)到調(diào)劑電梯速度，旋轉(zhuǎn)編碼器用來檢測電梯的運(yùn)行速度和運(yùn)行方向的目的。變頻器輸入信號為：上、下行方向指令，低速、高速、檢修速度編碼指令。3.1輸入輸出點(diǎn)分派表3-1I/O分

7、派表輸入信號輸出信號名稱代號編 R名稱代號編 R安全回路K6X000電梯上行UPY000零速輸入K0X001電梯下行DOWNY001脈沖輸入K1X002電梯快行FASTY002轎內(nèi)電鎖K2X003電梯慢行SLOWY003紅外傳感器K3X004檢修速度JXY004關(guān)門力限開關(guān)K4X005七段碼AY005超重K5X006BY006上限強(qiáng)制減速SQ0X007CY007一樓指令SB1X010DY010SB2X011EY011三樓指令SB3X012FY012四樓指令SB4X013GY013五樓指令SB5X014關(guān)門催促鈴聲KE1Y014基站到位開關(guān)SQ4X015廳門關(guān)KM2Y015一樓上呼SB6X016

8、廳門開KM3Y016一樓下呼SB7X017廳內(nèi)指示燈 1E1Y017二樓上呼SB8X020廳內(nèi)指示燈 2E2Y020二樓下呼SB9X021廳內(nèi)指示燈 3E3Y021三樓上呼SB10X022廳內(nèi)指示燈 4E4Y022三樓下呼SB11X023廳內(nèi)指示燈 5E5Y023四樓上呼SB12X024上呼燈 1E6Y024四樓下呼SB13X025上呼燈 2E7Y025五樓上呼SB14X026上呼燈 3E8Y026五樓下呼SB15X027上呼燈 4E9Y027廳門開SB16X030下呼燈 2E10Y030廳門關(guān)SB17X031下呼燈 3E11Y031廳門開到位SQ1X032下呼燈 4E12Y032廳門關(guān)到位S

9、Q2X033下呼燈 5E13Y033檢修開關(guān)SB18X034超重鈴聲KM4Y034檢修上SB19X035抱閘信號KM5Y035檢修下SB20X036上行指示燈E14Y036下限強(qiáng)制減速SQ3X037下行指示燈E15Y0373.2操縱系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)有32個(gè)輸入信號，32個(gè)輸出信號及現(xiàn)有設(shè)備， 因此選用FX2-64M布PLC由于現(xiàn)有材料因此選OMRON3G2J履頻器和兩相交流電機(jī)。來完成實(shí)驗(yàn)。PLC操縱器、變頻器和電動(dòng)機(jī)的接線及原理圖下如圖所示。rmAiiifittrPLC4介箱用4.1操縱系統(tǒng)程序工藝流程分析選擇與指示操縱、電梯的運(yùn)行操縱來編寫與調(diào)試。最后再組合調(diào)試依照電梯的功能要求與工作原

10、理和輸入/輸出點(diǎn)的地址分派表，來繪制電梯的程序流程，和設(shè)計(jì)電梯的程序梯形圖。電梯程序流程圖為圖。梯形圖分成：初始化、指層操縱、開關(guān)門操縱、轎內(nèi)呼喚與標(biāo)記操縱、廳外呼喚與標(biāo)記控制、電梯上下行|電機(jī)達(dá)小廠卜“L吃后砌IEL卜科切iiii塞怯；則圖電梯程序流程圖送入七段他顯示樓層檢測電樣莉力丁“L中弟加1工抬I川始化4. 1.1電梯初始化電梯復(fù)位、裝入數(shù)據(jù)、平安回路等。4. 1.2指層操縱指層操縱梯形圖如下圖。本程序以1樓為基站，脈沖數(shù)為0。D20。D20二、D204D20六、D208別離寄存1/F5/F的脈沖數(shù)0、600、1200、1800、2400(實(shí)驗(yàn)用實(shí)際具體而定)。C242為內(nèi)部高速計(jì)數(shù)器

11、，D250寄存減速脈沖數(shù)50,M1-M5為樓層繼電器。當(dāng)轎箱位于某一層時(shí)，應(yīng)產(chǎn)生位于該層的樓層信號，以操縱樓層顯示器顯示樓層處的位置，離開該層時(shí)，該信號應(yīng)被新的樓層信號(上層或下層)取代。4. 1.3開關(guān)門操縱(1)開門操縱手動(dòng)開關(guān)門時(shí)，當(dāng)電梯運(yùn)行到位后，按下SB16X030閉合，M50置位，Y016得電，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，開門。開門到位，開門到位行程開關(guān)SQ1動(dòng)作，X032閉合，M50復(fù)位，Y016失電，開門進(jìn)程終止。當(dāng)在關(guān)門進(jìn)程中，按下SB1。停止關(guān)門，并開門。自動(dòng)開關(guān)門時(shí)，當(dāng)電梯運(yùn)行到位后，電梯停止，T0開始按時(shí)，延時(shí)2S后，T0觸電閉合，M50置位，開門。(2)關(guān)門操縱手動(dòng)關(guān)門時(shí)，當(dāng)按下SB

12、17,X031閉合，M51置位，Y015得電，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，關(guān)門。關(guān)門到位，關(guān)門到位行程開關(guān)SQ2動(dòng)作，X033閉合，M51復(fù)位，Y015失電，關(guān)門進(jìn)程終止。在開門進(jìn)程中，按下SB17,停止開門，并關(guān)門。自動(dòng)關(guān)門時(shí)，按時(shí)器T1操縱。當(dāng)電梯開門到位后，X031閉合，T1按時(shí)5s后，M51置位，關(guān)門。但在關(guān)門時(shí)，有客人通過紅外線遮蔽，停止關(guān)門，遮蔽終止，繼續(xù)關(guān)門。當(dāng)關(guān)門進(jìn)程受到壓力，關(guān)門力限K4閉合，M50置位，開門。4. 1.4轎內(nèi)指令操縱當(dāng)轎內(nèi)按下SB、SB二、SB3SB4SB5后，按鍵標(biāo)記，對應(yīng)指示燈E8E12亮。到電梯抵達(dá)指定層后，動(dòng)作取消，指示燈滅。在檢修時(shí)，按鍵不標(biāo)記。平安回路在整個(gè)工作

13、進(jìn)程中為常開（X000）,只有顯現(xiàn)不平安情形時(shí)才導(dǎo)通，那么電梯停止工作。4. 1.5廳外呼喚操縱當(dāng)按下對應(yīng)的呼喚鍵SB6-SB17時(shí)，按鍵標(biāo)記，對應(yīng)指示燈E13-E20亮。到電梯抵達(dá)標(biāo)記層時(shí)，動(dòng)作取消，指示等滅。在檢修時(shí)，按鍵不標(biāo)記。4. 1.6電梯的選層上、下行操縱當(dāng)電梯取得轎內(nèi)指令或廳外呼喚指令時(shí)，分析對應(yīng)層與電梯所在位置，判定是上行（M100置位）仍是下行（M101置位）。M100置位時(shí)，Y000接通，電梯上行；M101置位時(shí)，Y001接通，電梯下行。4. 1.7電梯的運(yùn)行操縱電梯的運(yùn)行由變頻器操縱，一次完整的運(yùn)行進(jìn)程，確實(shí)是曳引電動(dòng)機(jī)從起動(dòng)、勻速運(yùn)行到減速停車的進(jìn)程。 為使乘客擁有良好

14、的舒適感， 電梯采納S型速度曲線，轉(zhuǎn)換成頻率曲線如圖4所示。F=50HZ圖電梯的運(yùn)行曲線當(dāng)PLC發(fā)出正轉(zhuǎn)M10QB位（或反轉(zhuǎn)M101置位）即M120置位，Y002導(dǎo)通，高速運(yùn)行，變頻器從0Hz到50hz開始啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)刻為3S,然后維持50Hz運(yùn)行。當(dāng)換速信號到時(shí)，PLC撤消高速信號Y002斷開，同時(shí)輸出爬行信號Y003導(dǎo)通，爬行頻率為6Hz3從50Hz下降至U6Hz在3s內(nèi)完成。當(dāng)?shù)诌_(dá)6Hz速度時(shí)，就以此速度爬行。當(dāng)平層信號（M30什M341到時(shí)，撤消正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）及爬行信號，變頻器從6Hz減速到0。在整個(gè)運(yùn)行進(jìn)程中，變頻器的零速輸入點(diǎn)X001及異樣輸出點(diǎn)X003都是斷開的，運(yùn)行速度減為0時(shí)

15、，；零速輸入點(diǎn)閉合，通過PLC發(fā)出電動(dòng)機(jī)抱閘和自動(dòng)開門信號。 當(dāng)變頻器顯現(xiàn)異樣時(shí)，X003導(dǎo)通， 電梯無法運(yùn)行。按下檢修鍵SB19后， 只能以檢修速度運(yùn)行。 按下檢修上行SB22時(shí)，Y00二、YOO制合，以檢修速度（10Hz）上行，松開按鍵，當(dāng)即停止。同理，按下檢修下行SB20時(shí)，Y00二、Y003閉合，以檢修速度（10Hz）下行，松開按鍵，當(dāng)即停止。由于材料限制，本實(shí)驗(yàn)用OMRON3G3JV小型變頻器，兩相交流電動(dòng)機(jī)。實(shí)際依照需要所定。變頻器的參數(shù)設(shè)置為表2。表4-1變頻器參數(shù)設(shè)置n021控制電路的端口區(qū)控制運(yùn)行n050可以反轉(zhuǎn)n0950電機(jī)運(yùn)行的最高頻率（Hz）n140電機(jī)運(yùn)行的最低頻率（

16、Hz）n163斜坡上升時(shí)間（S）n173斜坂下降時(shí)間（S）n202S形加減時(shí)間為n2250設(shè)置固有頻率f=50Hz（高速運(yùn)行）端口S3n236設(shè)置固有頻率f=6Hz（爬行運(yùn)行）端口S4n2410設(shè)置固后頻率f=10Hz（檢修運(yùn)行）端口S5n362反轉(zhuǎn)與停止輸入端口為S2N376多段速指令1輸入端口為S3n387多段速指令2輸入端口為S4n398多段速指令3輸入端口為S5N403零速輸出ON:零速中S0:為正轉(zhuǎn)與停止端口4.1.8抱閘、泊梯、超重操縱當(dāng)變頻器輸入零速信號后，X001常開閉合，輸出Y035常開閉合，抱閘閉合。電梯運(yùn)行時(shí)，零速輸入停止，X001斷開，那么Y035常開斷開，轎箱運(yùn)行。消

17、防與泊梯，按下SB14,X026導(dǎo)通，電梯返回基站?；镜剑琗015常閉斷開，電梯停止。超重時(shí)，X006常閉閉合，電梯不能啟動(dòng)，并鳴鎬（Y034常開閉合）。操縱系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)3232o o,m-rVrmrta,m-rVrmrtavnTTTTl l wrwwrwKDDKDD200J200JrHgyyK K& &OOOOpaoapaoartiJBlVrtiJBlVK1200K1200D DI I3 3J JO4O4I Ii iptiptirwrwmfiOdmfiOdDMDMN NS S|Dimov|Dimovic2aoeic2aoeDSOSJDSOSJMOWMOW|IrTliaO%X

18、OO3XOO3- -1 11TOO1TOO1- -1-1L.一.一.-df-dfMB2-42MB2-421 1SnooK2Sn0TiSnooK2Sn0Ti6363I II IC2ZC2Z) )2fty2fty2602602S32S3DlhDDDZOODZ5OD3OODlhDDDZOODZ5OD3OOrrrrZITPn n1 12non2nonTOOersedersed 2002001 1P PgQB1gQB1色口士DUODUO烹1hJkDbftSOSb2SOffhfWuiI1hJkDbftSOSb2SOffhfWuiIpiZCPD3O2!D3O-4C242K21OJp

19、iZCPD3O2!D3O-4C242K21OJpJSUBD2O4DZ5O1)306JpJSUBD2O4DZ5O1)306JTDMTDM口D2CHIIZ5ODMB1D2CHIIZ5ODMB1pJZCFpJZCF口鼻i&C24ZH23Oi&C24ZH23OP)ADDP)ADD口鼻嶗2S11312J2S11312J,JTi7-p,JTi7-p口9idtm9idtm芝主事工*2*10i*2*10iFTMVEnoAbsoitnoAbsoit二T TP P1 1工口KCTi20AKCTi20A7 72 2401401U1QU1Q1111rrQTinQTf f1 1+ +u ui i JrR

20、THR1rRTHR1HailIITBVT1HailIITBVT1MZlMZl122112211211121123123112211221IF241241M241M241231231MlMlN4N4M5M5H1H1rH1H11313濟(jì)2 2M4M4MSMSSETSETRSTRSTSETSETRSTRSTSETSETRSTRSTM5M5 005005( ( 006006Y007Y007(TO10(TO10Y011Y011HlHl-4-410301030120120X032X032T 卜X031X031XD34XD34T T1 180I卜150150X034X034X030X030mtn120120

21、M3M3濟(jì)TO12TO12Y013Y013SETSETRSTRSTSITSITSBTSBT50505050N53N53K20(K20(TOTO(TO16(TO16K51K51266266268268271271273273276276278278280280283283285285287287290290295295299299301301306306311311315315320320SETSETRSTRSTSETSETRSTRSTSETSETRSTRSTSETSETRSTRSTSBTSBTRSTRSTSETSETRSTRSTSETSETRSTRSTSETSETRSTRST383383385385387387389389391391395395397397401401403403407407409409413413415415419419421421425425427427431431433433因5總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)， 我更深刻地熟悉到PLC技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯操縱、 順序操縱、 按時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處置、數(shù)據(jù)通信等功能，而且具有處置分支、中斷、自診斷能力。邏輯操縱功能通過軟件編程實(shí)現(xiàn)，柔性強(qiáng)，操縱功能多，操縱線路大大簡化。S7200PLC的編程軟件為STEP7Micro/wIN32,是一種基于windows平臺的